XML在智能电网中的应用(2)

B. XML技术定义IEC61850标准

1 通信数据交换

IEC 61850标准是用于变电站自动化的设计标准，是在国际电工委员会 (IEC)的技术委员会57(57技术委员会)对电力系统的参考架构。标准定义的抽象数据模型可以映射到一些列的通信协议，目前能映射成MMS(制造报文规范)，GOOSE，SMV，并即将扩展到WEB服务。这些协议可以运行在高速以太网交换机上以获得4毫秒内的继电保护相应时间。XML是构成WEB服务的重要技术基础，因此，XML可以用于通信数据交换。

2 SCL配置

IEC61850标准采用XML Schema描述，SCL(变电站配置语言)也采用XML格式，XML是IEC61850配置信息交换的基础。IEC61850的特点包括：

1)数据建模，主要的过程对象或功能模块被建模为不同的逻辑设备LD和逻辑节点LN。

2)报告计划。

3)快速事件传输，定义通用变电站事件GSE用于快速传输，GSE细分为GOOSE和GSSE。

4)定值组。

5)采样数据传输。

6)命令，各种操作控制命令。

7)数据存储，变电站配置数据通过SCL存储。

由于XML的信息独立于平台之间，从而使得配置数据能够在不同厂商的智能电子设备(IED)间进行信息交换。这些XML格式的配置数据根据功能分为ICD、SSD、SCD、CID四个类型。

配置过程如下：

1)导入ICD数据到系统配置工具。

ICD是对IED的功能描述。通常由设备制造商提供，是符合标准定义的XML格式文件。

2)导入SSD数据到系统配置工具。

SSD包括变电站描述，以及所需要的数据类型模板和逻辑节点类型定义。

3)系统配置工具配置SCD。

SCD包括了IED的描述，变电站的描述以及通信系统的描述。

4)下装CID数据到IED。

CID是IED最终的配置文件，其内部的通信部分将会包含各个IED的IP地址等完整配置信息。.

IEC61968(针对分布式管理系统DMS)/IEC61970(针对能量管理系统EMS)的主要内容是：

1) 通用信息模型CIM和CIM XML.

2) 应用编程接口API，定义接口，是互操作的基础。

3) XML消息标准

1 CIM XML

CIM是定义了应用程序间配置信息与电网状态的标准模型，与IEC61850有重合的地方，CIM模型与IEC61850模型的比较与融合是一个专门的课题。

CIM提供了异构环境下不同资源描述与交互的手段，它是一个用于软硬件资源建模的面向对象的模型。该模型的元素是模式、类、属性和方法，而且还支持自定义扩展。目前的CIM是以UML模型的形式存在，因此在应用软件集成时可以根据需要演绎成XML模式(XML Schema)或RDF模式(RDF Schema)。

图2CIM XML数据交换模型

RDF(Resource Description Framework资源描述框架)是W3C推荐的用XML展示个体以及个体之间关系的知识表示语言。RDF内容包括模型、语义和模式。CIM XML就是RDF在CIM中的应用，也就是XML技术在CIM中的应用，这也是一个专门的研究课题。CIM XML的数据交换模型如图2所示。

2 互操作

应用编程接口API是各电力控制中心之间应用程序接口的国际标准，可以实现各中心之间以及中心内多种类异构系统之间的数据交换和信息共享。CIM是API的语义部分，也是互操作的重要基础。可见，互操作数据交换也采用的是XML格式。